高考有機化學實驗題解析

■廣西南寧市邕寧高級中學

化學實驗題是高考的重要題型，考生很容易失分，尤其是有機物制備性實驗試題，陌生度高，信息量大，成為考生奪取高分的絆腳石。下面就剖析一下關于有機物制備性實驗題的思路、考查點和解決方法。

一、制備的有機物為氣體

如果制備的有機物為氣體，則和一般氣體的制備思路相同。如教材中乙烯、乙炔氣體的制取。

1.一般思路：反應原理→氣體發(fā)生裝置→除雜裝置→干燥裝置→收集裝置→尾氣處理裝置。

2.主要考查點：(1)裝置的選擇和裝置接口的連接；(2)有關溫度控制問題的考查，如乙烯制備時的溫度為170℃，在140℃時會制得乙醚；(3)制得的氣體中有哪些雜質(zhì)氣體，如何除去，對制備氣體的檢驗或性質(zhì)驗證有哪些干擾，如制備的乙烯氣體中含有SO2，乙炔中含有H2S、PH3；(4)氣體性質(zhì)的驗證和試劑的選擇；(5)產(chǎn)率的計算等。

二、制備的有機物為液體

這一類實驗題要求我們清晰實驗原理、實驗過程、實驗步驟，有些還要求我們了解實驗過程中的幾個階段和作用。

1.實驗儀器的識別和使用。如冷凝管、三種漏斗(過濾漏斗、長頸漏斗、分液漏斗)、兩種常用燒瓶(圓底燒瓶、蒸餾燒瓶)等。

2.溫度的控制。有機反應副反應一般較多，大多數(shù)需要控制一定的溫度，具體有直接加熱法、水浴加熱法和油浴加熱法(一般用高沸點的液態(tài)有機物)。

3.了解反應物、生成物的沸點和水溶性。如乙酸異戊酯的制備，第一次用冷凝管來冷凝回流反應物，使其充分反應，以提高反應物的轉化率。第二次用冷凝管來冷凝得到乙酸異戊酯。

4.物質(zhì)的分離與提純。一般有：(1)利用水溶性除去易溶于水的雜質(zhì)；(2)雜質(zhì)若為羧酸，用NaHCO3飽和溶液除去；(3)雜質(zhì)若為低級醇，采用CaCl2、MgCl2等可與低級醇反應生成結晶醇(配位化合物)，難溶于有機物而除去；(4)生成物和雜質(zhì)的沸點相差30℃以上，可采用蒸餾得到產(chǎn)物或除去雜質(zhì)；(5)液態(tài)有機物的干燥，一般加入Na2SO4、Mg(NO3)2等作為吸水劑，采用蒸餾得到有機物。

三、例題剖析

題目：醇與氫鹵酸反應是制備鹵代烴的重要方法。實驗室制備溴乙烷和1-溴丁烷的反應如下：

可能存在的副反應有：醇在濃硫酸的存在下脫水生成烯和醚，Br-被濃硫酸氧化為Br2等。有關數(shù)據(jù)如表1所示。

表1

請回答下列問題：

(1)溴乙烷和1-溴丁烷的制備實驗中，下列儀器最不可能用到的是____(填字母)。

a.圓底燒瓶 b.量筒

c.錐形瓶 d.布氏漏斗

(2)溴代烴的水溶性____(填“大于”“等于”或“小于”)相應的醇；其原因是____。

(3)1-溴丁烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水，振蕩后靜置，產(chǎn)物在____(填“上層”“下層”或“不分層”)。

(4)制備操作中，加入的濃硫酸必須進行稀釋，其目的是____。(填字母)

a.減少副產(chǎn)物烯和醚的生成

b.減少Br2的生成

c.減少H Br的揮發(fā)

d.水是反應的催化劑

(5)欲除去溴代烷中的少量雜質(zhì)Br2，下列物質(zhì)中最適合的是____。(填字母)

a.NaI b.NaOH

c.NaHSO3d.KCl

(6)在制備溴乙烷時，采用邊反應邊蒸出產(chǎn)物的方法，其有利于____；但在制備1-溴丁烷時卻不能邊反應邊蒸出產(chǎn)物，其原因是____。

解析：本題以新信息的形式考查1-溴丁烷的制備與提純、實驗問題分析等內(nèi)容，只要將實驗室溴乙烷制備與提純以及相關實驗問題分析遷移應用，就可順利解答。

(1)在溴乙烷和1-溴丁烷的制備實驗中，最不可能用到的實驗儀器為布氏漏斗，因為其是用于過濾的儀器，既不能用作反應容器，也不能用于量取液體。

(2)溴代烴的水溶性小于相應的醇，因為醇分子可與水分子形成氫鍵，溴代烴分子不能與水分子形成氫鍵。

(3)根據(jù)題干表格數(shù)據(jù)：1-溴丁烷的密度大于水的密度，因此將1-溴丁烷的粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水，振蕩后靜置，產(chǎn)物1-溴丁烷應在下層。

(4)由于濃硫酸在稀釋過程中放出大量的熱且具有強氧化性，因此在制備操作過程中，加入的濃硫酸必須進行稀釋，其目的是防止放熱導致副產(chǎn)物烯或醚的生成并減小HBr的揮發(fā)，同時減少Br2的生成。

(5)除去溴代烷中的少量雜質(zhì)Br2，應選用NaHSO3，二者可發(fā)生氧化還原反應而除去Br2，且不引入新的雜質(zhì)。NaI能與Br2反應生成I2而引入新的雜質(zhì)；NaOH不但能與Br2反應，同時也能與溴代烷反應；KCl與Br2不反應。

(6)根據(jù)平衡移動原理，蒸發(fā)產(chǎn)物，平衡向有利于溴乙烷的方向移動；在制備1-溴丁烷時不能采用此方法，原因是1-溴丁烷與正丁醇的沸點差較小，若邊反應邊蒸發(fā)，會有較多的正丁醇被蒸發(fā)。

答案：(1)d(2)小于醇分子可與水分子形成氫鍵，溴代烴分子不能與水分子形成氫鍵(3)下層(4)abc(5)c(6)平衡向生成溴乙烷的方向移動1-溴丁烷與正丁醇的沸點差較小